Cientistas criam traje robótico que ajuda a andar e correr

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Ajudar quem não gosta de sair do sofá, porém, não é o objetivo da nova tecnologia. Graças ao seu sucesso em impulsionar dois tipos bem diferentes de locomoção natural, o traje está sendo considerado um passo fundamental no desenvolvimento de reabilitações robóticas para pessoas com deficiência. E também pode se tornar o ancestral de sistemas que aumentariam as capacidades naturais de seres humanos.

Detalhes sobre o funcionamento da roupa-robô acabam de ser publicados no periódico especializado Science, um dos mais importantes do mundo. O trabalho de desenvolvimento do traje é uma parceria entre cientistas da Universidade Harvard e da Universidade do Nebraska, ambas instituições americanas, e a Universidade Chung-Ang, em Seul.

A equipe internacional decidiu apostar num design flexível e relativamente leve para o aparato, bem diferente dos exoesqueletos ao estilo "Robocop" que também têm sido estudados nessa área de pesquisa.

Pesando 5 kg, o traje cobre principalmente a cintura e as coxas do usuário. À primeira vista, seu funcionamento é simples: cabos localizados nas costas da pessoa aplicam uma "puxada" entre o cinto e as coxeiras (as almofadas que recobrem as coxas) quando os músculos do quadril se movimentam para erguer as pernas, processo conhecido como extensão do quadril.

"É uma assistência parcial", explicou à reportagem Philippe Malcolm, um dos coordenadores da pesquisa, que trabalha no Departamento de Biomecânica da Universidade do Nebraska. "O sistema reduz parte da força que os músculos biológicos precisam fazer, mas a pessoa ainda tem de realizar parte do trabalho."

"Quando você coloca o negócio da primeira vez, é estranho sentir que a sua bermuda está puxando as suas pernas", conta David Perry, engenheiro mecatrônico de Harvard e coautor do estudo.

"Depois de usar o sistema por uns 15 minutos, você começa a se perguntar se realmente ajuda em alguma coisa, porque a sensação é a de caminhar normalmente. Mas, quando você o desliga, suas pernas de repente parecem pesadas. É como sair de uma daquelas calçadas rolantes de aeroporto."

O mais importante, entretanto, é o processo de calibragem computacional que permite que o aparato "sinta" as diferenças entre andar e correr em tempo real, conforme a pessoa está se movimentando.

Com isso, ele consegue adaptar os "puxões" e otimizar os movimentos do usuário. Foi por conta dessa busca por versatilidade que os cabos foram projetados para facilitar a extensão do quadril, já que a musculatura responsável por esse movimento é crucial tanto para a caminhada quanto para a corrida.

Conor Walsh, outro coautor do estudo que trabalha em Harvard, está desenvolvendo um traje-robô ligeiramente diferente, mas baseado nos mesmos princípios, para ajudar pessoas que tiveram derrames a recuperar os movimentos normais.

A tecnologia poderia, em princípio, ser integrada a sistemas que medem a atividade do cérebro do paciente, por meio de implantes ou outros métodos, para controlar membros robóticos. Nesse caso, o movimento correto não precisaria depender apenas do controle mental direto do paciente, mas usaria a inteligência artificial do próprio sistema para calibrar passadas, por exemplo.

Outra aplicação que está sendo desenvolvida pela equipe de Harvard envolve trajes que ajudariam pessoas normais a carregar pesos com mais segurança e eficiência. E, é claro, não se pode descartar o uso esportivo do traje. Hoje, ele consegue reduzir o gasto de energia durante a caminhada e a corrida em 9,3% e 4%, respectivamente. Mas seria possível melhorar ainda mais esse desempenho?

Em tese, sim, mas é preciso considerar que "puxadas" maiores podem afetar tanto o tecido com o qual o traje é feito quanto a sensação de conforto do usuário, diz Jinsoo Kim, coautor coreano da pesquisa.

Além disso, lembra Malcolm, os pesquisadores não chegaram a testar o traje em velocidades altas de corrida. "E ainda não existem esportes oficiais que permitam o uso de um robô vestível", brinca ele.

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